無針頭注射+皮內免疫

中圖分類號：S815 文獻標識碼：C 文章編號：1001-0769（2016）09-0011-03

在養豬業中，接種疫苗是預防和控制多種病原體的首選方法。傳統上，疫苗借助針頭和注射器通過肌肉注射的方法進行接種。然而，鑒于注射方法對人類和動物健康的影響，由此激發了研究人員尋找替代性方法的研究。

除了克服原有方法的缺點，替代方法的研制也是出于加強療效的考慮，一些新方法的療效與使用針頭和注射器接種疫苗的方法一樣甚至更為有效。本文介紹的這種方法結合了無針頭注射和皮內接種疫苗各自的益處。

1 針頭注射器的問題

雖然用針頭和注射器接種疫苗既成本低廉又容易掌握，但是在使用中對豬和操作人員均有很多缺點。

從豬的角度來說，注射針頭給豬帶來了應激、疼痛，并可提高傳播疾病的風險。雖然一般建議每窩仔豬的注射都要更換針頭來緩解或部分抵消這些不利因素，但實際情況是這方面的執行各有不同，無法完全消除。

顯微圖像表明針頭需要頻繁更換，因為針頭頻繁使用會導致質量快速下降（圖1）。由于針頭加大了深部組織損傷和產生膿腫的風險，這也會對胴體質量增加負面影響。此外，破損后的針頭部分在生豬屠宰后不容易被檢測出來，如被消費者意外發現會影響產品形象。

從操作人員的角度來看，主要問題是意外扎傷和如何正確處置廢棄針頭。根據“中西部農業安全和健康中心”統計，超過80 %的豬場工作人員和超過73 %的豬獸醫在使用針頭時曾被扎傷，這些操作主要是為疫苗注射。

2 無針頭的好處

首先，無針頭注射器的基本原理是液體借助機械壓瞬間通過皮膚進入體內。這種方法的優點是可消除斷針和胴體修剪的麻煩，也可以避免意外刺傷操作人員，可提高操作的安全性，并能減少生物垃圾。相比于多個動物重復使用一套針具的做法，無針頭注射器還可減少“藍耳病”等病毒血癥類疾病傳播的風險，也可減少動物的應激和疼痛。無針頭注射往往更精確和可靠，每次注射的劑量和位置幾乎都相同。而針頭注射器接種的疫苗、劑量和注射位置更依賴于器械設備的調整（例如針的長度和刻度調節）和操作技術（表1）。

3 提高動物福利

最近，兩個獨立研究的新試驗結果證實了用無針頭注射法接種疫苗對母豬和仔豬的福利有積極的影響。在第一個研究中，西班牙巴塞羅那大學營養與動物福利系的一個研究小組利用無針頭注射器和標準針頭注射器對妊娠母豬接種疫苗，隨后比較了母豬的多種行為和生理參數。雖然在合群性、探究性、飲水以及休息行為上沒有顯著的差異，但是研究發現使用無針頭注射器接種的母豬在行為上更加活躍（P=0.030 9）。

此外，接種24 h后觀察兩組母豬的恐慌反應：在使用普通標準針頭注射法接種的母豬中，33 %的接種豬發生恐慌反應；而使用無針頭注射法接種的母豬，出現恐慌的母豬僅為3 %（P=0.006）。采用無針頭注射法接種后，母豬的其他行為指標也有減少（圖2）。

此外，嗜鉻粒蛋白A是交感系統活性增高的一個指標，C-反應蛋白用來測量肌肉損傷的程度，使用普通標準針頭接種的母豬所得這些結果均高于用無針頭注射法接種的母豬。所有這些結果都支持用無針頭注射法接種疫苗應被視為一種提高懷孕母豬福利的手段。

在另一項研究中，德國科學家對3周齡的仔豬用普通標準針頭注射法和無針頭注射法接種后的行為進行了錄像研究。研究在一個240頭母豬規模的豬場中進行，每個處理組為300頭仔豬。對該視頻片段的分析證實了采用無針頭注射法接種的仔豬，在接種后進行吮乳和社會活動時，比用普通標準針頭注射法接種的仔豬更主動積極（P<0.01）。這再次表明用無針頭注射法接種疫苗可提高豬的福利。

4 皮內接種

相比傳統的肌肉注射，用皮內注射法接種疫苗進行免疫需要滿足兩個要求：

● 注射劑量小。這意味著需要改變現有疫苗的配方或使用方法。

● 使用特制的無針頭注射裝置。因針頭注射器不適合大量的皮內接種。

在討論皮內接種免疫好處的之前，重要的是要了解疫苗在用無針頭注射器或普通標準針頭+注射器接種后其在不同深度及組織中的分布。

簡而言之，3周齡仔豬用無針頭注射器在頸部相對部位接種0.2 mL疫苗，和用普通標準針頭 （17 g×12 mm）+注射器接種2.0 mL疫苗。

疫苗接種后大約15 min，試驗仔豬利用磁共振成像（Magnetic Resonance Image，MRI）技術按間隔2 mm的方式從尾端向頭端進行一系列成像掃描。從磁共振圖像可以看出，標準針頭肌內注射后在進針附近的肌肉深部形成囊泡（圖3）。

相反，無針頭注射器接種的疫苗則廣泛地分散到注射部位的皮膚和鄰近組織。這種分布狀態增加了與位于真皮層內的免疫細胞——樹突狀細胞的接觸，所以這種接種方法更有效（表2）。

5 免疫反應

皮膚是由表皮、真皮和皮下（脂肪層）組成，是外傷和感染的第一道物理和免疫屏障，比肌肉有更強的免疫原性。

正如已經提到的，真皮層內有高濃度的樹突狀細胞（Dendritic Cell，DC），通過捕獲和呈遞抗原來誘導和調節天然免疫反應。此外，真皮層還有豐富的淋巴和血管。

皮內接種后，DC在吞噬抗原后被激活，這些活化的細胞遷移到淋巴結，從而依次激活B淋巴細胞。

疫苗誘導的局部炎癥反應可吸引炎性細胞，這些細胞可分化為樹突狀細胞和巨噬細胞，參與免疫應答。

總的來說，這個免疫過程往往是更有效，皮內免疫反應比肌肉注射疫苗免疫反應更快，且與肌肉注射疫苗效果一樣好甚至更好。

6 結論

從無針頭注射免疫對豬和操作人員的福利考慮以及皮內免疫的效果來看，這種免疫方式在未來養豬生產中具有很好前景。□□

原題名：Needle-free and intradermal vaccination of pigs - a perfect match （英文）

原作者：Rika Jolie